目錄

前言

一、元胞自動機的概述

二、元胞自動機的構成

1.元胞

2.元胞空間

3.元胞鄰居

4.元胞規則

總結

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前言

元胞自動機的寒假學習筆記，這里只是一些基本的概念，后面一篇文章會詳細、具體地去介紹基于MATLAB元胞自動機的代碼實現。（俺是小白，有什么錯誤還請大家指正）

一、元胞自動機的概述

????????元胞自動機是一種時間、空間、狀態都離散，空間相互作用和時間因果關系為局部的網絡動力學模型，具有模擬復雜系統時空演化過程的能力。

? ? ? ? 其實元胞自動機可以解釋成物體按照一定規則的演化的過程，而這里的一定規則就是上述的空間相互作用和時間因果關系，元胞自動機就可以對這些復雜的演化過程進行模擬。（例如：可以進行模擬森林火災、土地的沙漠化等）

二、元胞自動機的構成

1.元胞

? ? ? ? 元胞是元胞自動機最基本的要素。元胞狀態就是某一元胞在某一時刻所屬的狀態，這就是元胞狀態。（聽君一席話勝似一席話......）

????????元胞其實就可以理解成組成這個物體的“元素”or“細胞”，就比如說在森林火災的時候，這個元胞或者說“元素”可以是樹、火、空地。元胞狀態該元胞是處于樹、火還是空地的狀態。在簡單的情況下元胞狀態只有兩種，在復雜情況下具有多種狀態。

? ? ? ? 元胞的狀態安裝元胞的動力規則不斷改變，而這個規則就是上述的空間相互作用和時間因果關系。

2.元胞空間

? ? ? ? ? 元胞空間就是元胞所在的空間集合，這個空間類型可以是矩形、三角形、菱形等。

3.元胞鄰居

? ? ? ? ? ? 元胞鄰居是某一元胞狀態更新時所要搜索的空間域就是該元胞的鄰居。

下面為鄰居區域

???????????????????????????????????????????????????????????????????????馮.諾依曼型?

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? ? ? ? ?邊界條件：在上述的情況下，我們說元胞狀態會由其鄰居而發生狀態的改變那么，會有最邊界的那個元胞不就是沒鄰居了嗎？所以說在理想情況下，元胞空間是無限的但是實際情況無法達到這種情況，所以就要給這些元胞空間加上一個邊框，創造出虛擬的鄰居。

? ? ? ? 常見的鄰居邊界條件有四種類型：固定型、周期型、絕熱型和映射型四種。

4.元胞規則

? ? ? ? 元胞的規則：元胞的狀態和鄰居的狀態這個規則下，決定下一時刻元胞的狀態。元胞自動機就是根據元胞的規則進行局部元胞間的狀態改變。然后一傳十，十傳百.......這樣就從量變到質變的過程，形成了一種演化。

????????所以元胞自動機就可以模擬這一復雜的演化過程。

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總結

元胞自動機的一些基本概念，b站連大數學建模有詳細講解該模型

總結

以上是生活随笔為你收集整理的元胞自动机基本概念的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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